双机TDOA-FDOA定位精度理论分析

本文首先构建了三维空间中双机时差--频差组合定位的模型,利用该模型推导出了时差--频差定位精度理论分析的GDOP公式,然后用GDOP公式在典型场景下进行仿真分析,最后给出了仿真结论.     

一种基于定位误差的多星座快速选星算法

对于GPS/SBAS/QZSS/BDS的多星座卫星导航系统,分别分析了几何精度因子(GDOP)与系统时间差以及与定位误差之间的关系,并在此基础上,进一步提出了一种快速选星算法。该算法基于定位误差进行选星,并考虑了系统时间差对GDOP的影响。仿真结果表明,该算法的计算量相对于最佳GDOP选星有了显著降低,选星后的GDOP值非常接近最佳GDOP选星的结果,从而在定位精度损失不大的条件下降低了定位解算的运算量。     

区域无线电导航系统中几何精度因子的分析

区域无线电导航系统中，几何精度因子（GDOP）对系统的定位精度有着非常重要的影响.在此介绍了一种基于圆一圆定位体制下的区域无线电导航定位系统几何精度因子的计算方法，并讨论了几何精度因子的一些特性，包括导航台位置和数量对GDOP值的影响．文章还对GDOP特性进行了计算机仿真．在此基础上提出了关于系统导航台布局的一些结论．     

大范围无线电干涉定位系统

针对无线电干涉定位系统（RIPS）受模糊解问题的制约,难以适用于大范围稀疏布设的无线传感器网络的缺点,提出了一种两频率间隔配置方法（two frequency intervals method,TFIM）.通过理论和仿真分析,得到RIPS定位精度与测量频率数及测量系统占据的总带宽的平方成正比的结论.仿真与实验结果表明：在相同的测量频率数和带宽条件下,TFIM可以在保持定位精度的同时显著扩大节点的布设距离,克服了大距离布设时的系统定位精度不高的问题,拓展了RIPS的应用范围.     

基于几何精度因子的DME/DME地面台布局仿真

为了研究测距仪DME/DME地面台的布局模型,利用几何精度因子(geometric dilution precision, GDOP)进行导航精度的仿真。首先分析了DME单台无线电传输的最大直视距离,给出了DME/DME组合定位的布局模型。然后推算GDOP的算法公式,并且对布局模型的导航精度进行MATLAB仿真,在1 200 m飞行高度层上分别对不同地面台数量进行说明。仿真结果表明,DME/DME地面台布局模型可以达到最优的多重覆盖并且GDOP表征的导航精度满足要求,GDOP随导航台数量增加而减小。     

远程无线电导航系统的定位误差分析及其仿真

针对无线电导航系统定位的原理，根据双曲线定位的特点详细地推导了径向定位误差，并且分析了几何精度因子对定位精度的影响．最后仿真了不同台址的分布随着经、纬度和距离的变化，其影响定位的GDOP三维分布图和等精度曲线平面图．     

一种基于几何精度因子的三维室内定位方案

提出了一种基于几何精度因子(GDOP)的三维室内定位方案来解决室内定位系统中的锚节点布置问题.通过该方案可以得到锚节点的双圆锥构型.利用两种测距误差模型来对该方案的性能进行评估,仿真结果表明该方案可以应用于大小不同的场景,而且在相同的定位场景下,该方案的定位精度优于现有的布置方法.     

临近空间浮空器发展现状及其趋势

该文阐述了临近空间独特的空间资源优势,介绍了临近空间浮空器的分类及其特点,论述了我国和美国、英国、意大利、俄罗斯、日本、韩国等国家临近空间浮空器发展的历史沿革,分析了其发展趋势.     

浮空器副气囊体积对环境适应性的影响分析

副气囊是浮空器的重要组成部分,其内部填充空气,通过充气或放气维持浮空器气囊内外压差在安全范围内,从而保证浮空器在空中长时间连续安全地工作。本文通过理论推导,建立了浮空器副气囊体积的数学模型,并对浮空器副气囊体积对环境适应性的影响进行了仿真分析。结果表明,本文方法对浮空器副气囊的设计有一定参考价值。     

基于多目标遗传算法的多星座选星方法

为了提高接收机导航定位的实时性,需要从大量的可见卫星中选取几何布局较好的星座组合进行定位解算.提出多星座选星可以作为有约束条件的离散型多目标优化问题求解,并基于NSGA-Ⅱ遗传算法提出了一种多星座选星方法.该方法能综合优化几何精度因子(GDOP)和选星数目,可以在减少接收机运算量的同时获得良好的定位精度.仿真结果表明,利用该方法在静态和动态情况下均有良好的有效性和实时性.     

城市GPS控制网的建设问题研究

GPS技术具有全天候,抗干扰,精度高,实时性强等优点,是目前最理想的空间定位技术.它给测绘和3S行业带来了一场新的技术革命,大大提高了工作效率,减轻了劳动强度,提高了定位精度.本文以广西沿海某城市布测的一个D级GPS控制网为例,着重讨论了网的布设方案和结果精度,并进行了精度评价和分析,阐明了GPS技术的优越性,总结了提高GPS定位精度的方法.     

基于等效差压法的浮空器泄漏检测方法研究

为了解决浮空器泄漏问题,文章在差压法原理的基础上,针对浮空器体积大、运行环境复杂的特点,提出了一种等效差压法。采用数值仿真建立等效差压法模型进行研究,并将计算所得泄漏量结果与试验测得结果相比,相对误差小于5%,可见仿真结果与实际情况符合,表明该种等效差压法进行浮空器泄漏量计算方法可行。     

基于流固耦合方法的快速部署浮空器数值研究

为了研究快速部署浮空器的充气过程及其力学机理,采用逆向折叠方法建立其折叠态模型,利用任意拉格朗日欧拉方法建立了折叠态气球整个充气过程的数值模型,结构域和流场域基于拉格朗日描述,通过接触算法描述两者间的耦合关系。分析了浮空器在充气展开过程中的力学响应,并将实验结果与数值结果进行对比。结果表明为了研究快速部署浮空器充气展开过程中的力学机理和工作特性，采用逆向折叠方法建立其折叠态模型，利用任意拉格朗日欧拉方法建立了折叠态气球整个充气过程的数值模型，结构域和流场域基于拉格朗日描述，通过接触算法描述两者间的耦合关系。分析了浮空器在充气展开过程中的外形、应力和流场变化，并将实验结果与数值结果进行对比。仿真结果表明：展开过程与高压氦气源放气特性存在时变非线性耦合,其充气时长、囊体外形时变特性等因素与试验结果基本吻合。且位于底部的蒙皮应力值最高，后续设计和制造过程中需要对底部结构进行增强。通过本文提出的数值方法可以为后续不同任务和构型的快速部署浮空器设计和优化提供参考。：数值结果与实验结果基本吻合,证明了此数值方法的有效性。本方法可以为后续快速部署浮空器设计提供一定参考。     

北斗服务性能提升体系研究与集成验证

(1)空间信号精度提升总体设计。在最大程度兼容北斗卫星导航系统的基础上,从提升系统发播的空间信号精度方面,论证给出系统服务性能提升的指标分配与可行性分析、明确空间信号精度提升系统接口设计、完成空间信号精度提升总体设计,指导课题2(北斗空间信号精度提升关键技术)的工程实现。(2)地基导航信号网络总体设计。研究北斗地基导航信号影响服务精度的各种因素、实现定位精度5 m的指标分配、设计并论证地基导航信号网络信号体制、完成地基导航信号网络伪卫星布设方案与时间同步方案研究。指导课题3(北斗地基导航信号网络关键技术)的工程实现。(3)系统集成与试验验证。完成北斗空间信号精度提升系统集成方案设计、空间信号提升试验方案设计、地基导航信号网络布站方案的设计、地基增强示范系统集成方案设计、地基导航信号网络试验方案设计;实现空间信号提升系统集成、地基导航信号网络集成、搭建整个北斗服务性能提升试验系统;组织开展UERE优于1 m、定位精度优于5 m的技术指标试验验证,形成示范演示试验报告。(4)基于北斗的PNT体系架构及应用研究。该研究内容主要开展基于北斗的PNT体系需求分析、PNT体系应用模式及关键技术研究、PNT标准体系研究。最终形成"基于北斗的PNT体系构架及应用研究报告"。该年度主要研究内容为空间信号精度提升总体设计、地基导航信号网络总体设计、地基导航信号网络伪卫星布设方案与时间同步方案研究和基于北斗的PNT体系需求分析。     

GPS/GLONASS组合接收的特点及精度分析研究

本文基于笔者在双星GPS操作系统中的相关工作经验,以GPS与GLONASS集成接收机的特点及精度分析为研究对象,深度探讨了GPS及GPS/GLONASS组合可见卫星数及定位精度优势,论文首先分析了GPS与GLONASS系统在总体性能上的差异,进而分析了GPS/GLONASS集成接收机的特点,在此基础上,笔者根据试验,探讨了不同截止高度角下的GPS及GPS/GLONASS组合的可见卫星数和GDOP值,分析了不同地区GPS及GPS/GLONASS组合DPO值及可见星数,结果证明了GPS/GLONASS组合的优势,最后分析了GPS/GLONASS组合的应用前景。     

参数不确定性弹药协调器的定位精度区间优化

针对存在参数不确定性的弹药协调器的定位误差问题,该文提出一种提高定位精度的区间优化方法。分析了影响弹药协调器定位精度的主要不确定参数,建立了协调器的Recurdyn-Simulink联合仿真模型,在不确定变量空间拉丁超立方采样,并带入仿真模型求解定位误差区间,基于误差区间建立了一种不确定区间优化方法,对协调器的定位精度进行了优化设计。优化计算结果表明,该优化方法效果显著。     

基于改进遗传算法的矿井人员定位新算法

为了提高矿井人员定位精度,根据矿井巷道基站布设的实际情况,以无线信号传输理论模型为基础,提出周期性获取信号传输路径衰减指数的加权平均值,通过分析基站与标识卡之间的通讯约束条件,并借助改进的遗传算法提出矿井人员定位新算法,再利用MATLAB软件在相同条件下与加权质心算法和直接测距算法进行仿真对比。研究结果表明:新算法定位精度较高,同时3种定位算法的定位精度受巷道宽度影响较大。新算法不仅降低了人员定位的误差,而且具有较强的稳定性,适合各类复杂的巷道环境,为矿井人员精确定位提供了新方法。     

面向UWB导航精度与时延间关系的研究与仿真

超宽带UWB(Ultra-wide bandwidth)协作式导航系统中节点通过共享信息估计节点位置,这种共享模式提高了定位的精度,但延长了媒体介质访问MAC(Medium access control)时延.在设计UWB导航系统必须考虑定位精度和MAC时延间的关系.为此,对协作式场景下的定位精度和MAC时延的关系进行分析与研究,并且基于定位精度、MAC时延的下限界值LBs(Lower bounds)量化了定位精度与MAC时延的关系,同时,分别推导出定位精度和MAC时延的LBs表达式.最后,对协作式COOP(cooperative)、协作式的选择模式COOS(cooperative-selective)两个不同场景进行仿真,仿真结果表明,通过传统的方式,如增加锚节点ANs(Anchors)数量、增加发射功率,可以提高定位精度,但是会引起大的MAC时延,同时,数据表明当锚节点数较少时,协作模式能够降低MAC时延.     

基于高分辨率合成孔径雷达影像的角反射器绝对定位

详细介绍了合成孔径雷达（SAR）影像大地测量的定位公式和解算流程,利用加权质心法实现了SAR影像中点目标精细定位。针对同轨SAR影像因空间基线过短造成的定位精度和稳定性差问题,提出了一种添加高程限制条件的解决方法。采用数景高分辨率TerraSAR-X和Sentinel-1 SAR影像,对布设于武汉和上海的6个角反射器分别进行了绝对定位实验。结果表明,利用TerraSAR-X影像获得的角反射器内符合定位精度可达到厘米级,利用Sentinel-1影像获得的角反射器内符合定位精度可达到分米级。     

关于GPS/GLONASS多星系接收机特点及精度的探讨

本文基于笔者在双星GPS操作系统中的相关工作经验,以GPS/GLONASS多星系接收机的特点及精度分析为研究对象,深度探讨了GPS及GPS/GLONASS多星系可见卫星数及定位精度优势,论文首先分析了GPS与GLONASS系统在总体性能上的差异,进而分析了GPS/GLONASS多星系接收机的特点,在此基础上,笔者根据试验,探讨了不同截止高度角下的GPS及GPS/GLONASS多星系接收的可见卫星数和GDOP值,分析了不同地区GPS及GPS/GLONASS多星系DPO值及可见星数,结果证明了GPS/GLONASS多星系的优势,最后分析了GPS/GLONASS多星系的应用前景。